Авторезонансный и пондеромоторный механизмы ускорения заряженных частиц лазерным излучением
Диссертация
Современные источники заряженных частиц высоких энергийускорители — являются самыми дорогостоящими физическими установками. Последний пример — Большой Адронный Коллайдер (LHC). Поэтому уже длительное время ведутся поиски новых, альтернативных методов ускорения заряженных частиц, не связанных с чрезмерными энергетическими и финансовыми затратами. Кроме того, создание ускорителей на основе новых… Читать ещё >
Список литературы
- Scully М.О., Zubairy M.S. — Simple laser accelerator: Optics and particle dynamics //Phys. Rev. 1990. A44, № 4. P. 2656−2663.
- Esarey E., Sprangle P., Krall J. Laser acceleration of electrons in vacuum // Phys.Rev. E. 1995. V.52. No.5. P.5443−5453.
- Popov K.I. et al. Electron vacuum acceleration by a tightly focused laser pulse//Phys. Plasmas. 2008. V.15. P.13 108 — 1−9.
- Stupakov G. V., Zolotarev M.S. Ponderomotive Laser acceleration and focusing in vacuum for generation of attosecond electron bunches //Phys. Rev. Lett. 2001. V.86. P.5274−5277.
- Бахари А., Таранухин В. Д. Лазерное ускорение электронов в вакууме до энергий 109 эВ //Квантовая электроника. 2004. Т.34. № 2. С. 129−134.
- Galkin et al. Dynamics of an electron driven by relativistically intense laser radiation //Phys. Plasmas. 2008. V.15. P.23 104 1−7.
- Huang S., Wu F. Electron acceleration by a focused laser pulse in a static magnetic field//Phys. Plasmas. 2007. V.14. P.123 107 1−4.
- Файнберг Я.Б. Ускорение заряженных частиц волнами плотности заряда в плазме, возбуждаемыми лазерным излучением и релятивистским электронным пучком//Физика плазмы. 1987. Т. 13(5). С. 607−625.
- Mouron G.A., Tajima Т., Bulanov S. V. Optics in the relativistic regime //Rev. Mod. Phys. 2006. V.78. P.309−371.
- Андреев H.E., Горбунов JT.M. Лазерно-плазменное ускорение электронов //УФН. 1999. Т.169(1). С. 53−84.
- Горбунов Л.М., Рамазашвши P.P. — Проблема неоднородности в ускорителе на биениях //Письма в ЖТФ. 1988. Т.14(9), С. 773−776.
- Ерохин Н.С., Лазарев А. А., Моисеев С. С., Онищенко О. Г. О релятивистском серфинге в неоднородном магнитном поле //Физика плазмы. 1989. Т. 15(4). С. 431−436.
- Аматуни А.Ц. и др. Развитие новых методов ускорения заряженных частиц//Физика Эл. Частиц и Ат Ядра. 1989. Т.20(5). С. 1246−1286.
- Varfolomeev A.A. et al An undulator with non-adiabatic tapering for IFEL project //Nucl. Instr. And Meth. 2002. V. A483. P.377−382.
- Sprangle P., Vlahos L" Tang C.M. A cyclotron laser accelerator //ШЕЕ Trans. Nucl. Sci. NS-30. 1983. V.4. P. 3177−3179.
- Cheng Ya., ZhiZhan Xu. High-beam-quality electron acceleration in a vacuum by using two intersecting ultrashort, high intensity laser pulses //J. Phys. D: Appl. Phys. 1998. V.31. P. 3229−3234.
- Takeuchi S., Sugihara R. Electron acceleration by single and double laser beams //Nucl. Instr. and Meth. Phys. Res. 1998. V. A410. P. 505−508.
- Zhn L.J., Ho Y.K., Wang J.X., Kong Q. Violent acceleration of electrons by an ultra-intense pulsed laser beam //Phys. Lett. 1998. V. A248. P. 319−324.
- Liu Y., Cline D., He P. Vacuum laser acceleration using a radially polarized C02 laser beam //Nuc. Instr. and Meth. Phys. Res. 1999. V. A424. P. 296−303.
- McDonald K.T. Temporary acceleration of electrons while inside an intense electromagnetic pulse //Phys. Rev. Special Topics-Accelerators and Beams. 1999. V.2. P. 121 301.
- Kimura W.D., Kim G.H., Pogorelsky I.V. et al Laser acceleration of relativistic electrons using the inverse Cherenkov effect //Phys. Rev. Lett. 1995. V.74. № 4. P. 546−549.
- Nakajima K. Laser accelerator developments future high-energy accelerators //Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. 1998. V. A410. P. 514−519.
- Gell Y, Nakach R. Enhanced particle acceleration via a cascade of autoresonance detrapping //Phys. Lett. 1998. V. A240. P. 77−84.
- Pakter R., Corso G. Improving regular acceleration in the nonlinear interaction of particles and waves //Phys. Plasmas 1995. V.2(ll). P. 4312−4324.
- Коломенский A.A., Лебедев A.H. Резонансные явления при движении частиц в плоской электромагнитной волне//ЖЭТФ. 1963. Т.44(1). С. 261−269.
- Давыдовский В.Я. О возможности резонансного ускорения заряженных частиц электромагнитными волнами в постоянном магнитном поле //ЖЭТФ. 1962. Т.43. № 3(9). С. 886−188.
- Воробьев А.А. и др. Исследование авторезонансного метода ускорения частиц электромагнитными волнами //Атомная энергия. 1967. Т.22(1). С. 3−6.
- Jory H.R., Trivelpiece A.N. Charge particle motion in a large amplitude electromagnetic fields //J. Appl. Phys. 1968. V.39. № 7. P. 3053−3061.
- Ишков А.П. Экспериментальное исследование авторезонансного ускорения электронов //Изв. ВУЗов. Физика. 1970. Т.2(93). С. 136−138.
- Мс Dermott D.B., Furuno D.S., Luhmann КС. (Jr) Production of relativistic, rotating electron beams by gyroresonant rf acceleration in, а ТЕ щ cavity //J. Appl. Phys. 1985. V.58(12). P. 4501−4508.
- Shpitalnik R, Cohen C. et al. Autoresonance microwave accelerator //J. Appl. Phys. 1991. V.70(3). P. 1101−1106.
- Sabchevski S., Idehara T. Cyclotron autoresonance with ТЕ and TM guided waves //Int. J. of Infrared and Millimetre waves. 2005. V.26. No.5. P.669.
- Воронин B.C., Коломенский A. A. Давление интенсивной плоской волны на свободный заряд в магнитном поле//ЖЭТФ. 1964. Т.47(4). С. 1528−1535.
- Красовщкий В.Б., Курилко В. И. О влиянии излучения на резонансное ускорение частицы в поле плоской волны //Изв. ВУЗов. Радиофизика 1964. Т.7. № 6. С. 1193−1195.
- Мгшантъев В.П. — Подавление радиационного предела при авторезонансном ускорении заряженных частиц с помощью электростатического поля //Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1996. Т.39. № 4. С. 458−463.
- Блиох Ю.И., Любарский М. Г. и др. Взаимодействие релятивистского электронного пучка с электромагнитной волной в условиях авторезонанса //Физика плазмы, 1980. Т.6(1). С. 114−121.
- Красовицкий В.Б., Раздорский В. Г. О влиянии кулоновских столкновений на авторезонансное ускорение //ЖТФ. 1984. Т.54(4). С. 700−703.
- Давыдовский В.Я. О стохастическом авторезонансном ускорении заряженных частиц //ЖЭТФ. 1968. Т.54(4). С. 1264−1269- - Stochastic extension of synchronism time in autoresonance //Phys. Lett. 1986. V. A147(4). P. 1264−1269
- Pakter R et al. Chaotic dynamics induced by space-charge waves in cyclotron resonance accelerators //Phys. Rev. 1996. V.54(4). P.4202−4210.
- Nakamura T, et al Stochastic acceleration by intense laser fields //Phys. Plasmas. 2002. V.9(5). P.1801−1805.
- Roberts C.S., Buchsbaum S.J. Motion of a charged particle in a constant magnetic field and a transverse electromagnetic wave propagating along the field //Phys. Rev. 1964. V. A135(2). P. 381−389.
- Давыдовский В.Я., Уколов А. С. Адиабатическое движение заряженных частиц в плоской электромагнитной волне, распространяющейся с медленно меняющейся скоростью вдоль постоянного магнитного поля //Изв. ВУЗов. Физика. 1974. № 11. С. 79.
- Боич-Осмоловский AT. О движении заряженной частицы в поле замедленной плоской электромагнитной волны //ЖТФ. 1965. Т.35. С. 1757.
- Гилинский И.А. Авторезонансное ускорение частицы в неоднородной среде //Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1966. Т.9(2). С. 407.
- Мшантьев В.П. К теории авторезонансного движения электрона в поле квазимонохроматической волны //ЖТФ. 1977. Т.47(10). С. 2026−2029.
- Воронин B.C., Кононов В. К. Резонансное ускорение частиц плоской волной с фазовой скоростью, большей скорости света, в магнитном поле //ЖТФ. 1970. Т.40(1). № 160.
- Диденко А.Н., Кононов В. К. //Атомная энергия. 1971. Т.ЗО. № 1. С. 50.
- Мшантьев В.П., Мирошников А. Г. Резонансное движение частицы в неоднородном магнитном поле //ЖТФ. 1985. Т.53(1). С. 3−7.
- Friedland L. Spatial autoresonance cyclotron accelerator //Phys. Plasmas. 1994. V.l. P. 421−428.
- Schram D.C., Beukema G.P. The effect of an electric field on particle acceleration at cyclotron resonance //Physica. 1969. V.42. P. 277−290.
- Андреев Ю.А., Давыдовский В. Я. и др. Поддержание резонанса с помощью электростатического поля //Изв. ВУЗов. Физика. 1980. Т.23(11). С.96−97.
- Курин А.Ф. Вынужденное излучение осцилляторов при наложении слабого продольного электростатического поля //Радиотехника и электроника. 1983. № 28(6). С. 1148−1153.
- Мшантьев В.П. О возможности управления режимом авторезонанса с помощью сильного электростатического поля //ЖТФ. 1994. Т.64(6). С. 166 172.
- Golovanivsky K.S. The gyromagnetic autoresonance //Phys. Scr. 1980. V.22. p. 126-//IEEE Trans. PlasmaSci. 1983. V. ll (l). P. 28−35.
- Нейштадт А.И., Тимофеев А. В. Явление авторезонанса при электронном циклотронном нагреве плазмы //ЖЭТФ. 1989. Т.93(5). С. 1706−1713.
- Friedland L. Multidimensional autoresonant mode conversion //Phys. Plasmas. 1995. V.2(5). P. 1393−1397.
- Милантъев В.П. Явление циклотронного авторезонанса и его применения //УФН. 1997. Т. 167(1). С.3−16.
- Colson W.B., Ride S.K. A laser accelerator //Appl. Phys. 1979. V.20. P. 61−65.
- Sprangle P., Vlahos L., Tang C.M. A cyclotron laser accelerator //IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-30. 1983. V.4. P. 3177−3179.
- Loeb A., Friedland L. Autoresonance laser accelerator //Phys. Rev. 1986. V. A33. № 3. P. 1828−1835.
- Loeb A., Eliezer S. Free electron laser and laser electron acceleration based on the megagauss magnetic field in laser-produced plasmas //Phys. Rev. Lett. 1986. V.56. № 21. P. 2252−2255.
- Loeb A., FriedlandL. The nonlinear dynamics of dense electron beams in the autoresonance laser accelerator //Phys. Lett. 1988. V. A129. № 5−6. P. 329−332.
- Виноградова M. Б., Руденко О. В., Сухорукое А. П. Теория волн. М.: наука. 1990. С. 432.
- Маркузе Д. Оптические волноводы М.: Мир. 1974. С. 576.
- Varga P., Tor ok Р. The Gaussian wave solution of Maxwell’s equations and the validity of scalar wave approximation //Optics Communications 1998. V.152. P. 108−118.
- Милантъев В.П., Шаар Я. Н. Ускорение электронов гауссовым электромагнитным пучком в постоянном магнитном поле //ЖТФ. 2000. Т.70(8). С. 100−103.
- Мипантьев В.П., Шаар Я.Н Синхронный механизм ускорения электронов гауссовой волной //Вопросы атомной науки и техники. 2000. № 1. С. 117−121- - Лазерное ускорение электронов в авторезонансном режиме //Прикладная физика. 2002. № 5. С. 14−23.
- Hirshfield J.L., Wang С. Laser-driven cyclotron accelerator with production of an optically chopped electron beam//Phys. Rev. E. 2000. V.61. No.6. P.7252−7255.
- Esarey E., Leemans W.P. Nonparaxial propagation of ultrashort laser pulses in plasma channels//Phys. Rev. E. 1999. V.59. P.1082−1095.
- Miyazaki S., Kong O, et al Micro electron bunch generation by intense short pulse laser/Л. Phys. D: Appl. Phys. 2003. V.36. P.2878−2882.
- Беляев B.C., Краппов В. П. и др. Генерация быстрых заряженных частиц и сверхсильных магнитных полей при взаимодействии сверхкоротких интенсивных лазерных импульсов с твердотельными мишенями //УФН. 2008. Т. 178(8), С.823−847.
- Андреев С.Н., Макаров В. П., Рухадзе А. А. О движении заряженной частицы в плоской монохроматической электромагнитной волне //Квантовая электроника. 2009. Т.39(1). С.68−72.
- Quesnel В., Mora Р. Theory and simulation of the interaction of ultraintense laser pulses with electrons in vacuum //Phys. Rev. E. 1998. Vol.58(3). P.3719−3732.
- Гапонов A.B., Миллер M.A. О потенциальных ямах для заряженных частиц в ВЧ электромагнитном поле/УЖЭТФ. 1958. Т.34, С.242−243.
- Миллер М.А. Движение заряженных частиц в высокочастотных электромагнитных полях //Изв. ВУЗов. Радиофизика- 1958. Т.1. С. 110−123.
- Литвак А.Г., Миллер М. А., Шолохов Н. В. — Уточнение усредненного уравнения движения заряженных частиц в поле стоячей электромагнитной волны //Изв. ВУЗов. Радиофизика. 1962. Т.5. С. 1160.
- Морозов А.И., Соловьев Л.С Движение заряженных частиц в электромагнитных полях. //Сб. Вопросы теории плазмы. Под ред. М. А. Леонтовича. Вып. 2. 1963. М.: Госатомиздат. С. 177−261.
- Милантьев В.П. Дрейфовая теория движения заряженных частиц в электромагнитных полях. 1987. М.: Изд. УДН. 80 С.
- Гинзбург Н.С., Токман МД. — Об усредненном описании движения релятивистской частицы в сильных ВЧ полях //Физика плазмы. 1982. Т.8. С.884−887.
- Милантьев В.П. Дрейфово-кинетическое уравнение для разреженной плазмы в присутствии ВЧ полей //ЖЭТФ. 1977. Т.72(1). С. 159−169.
- Милантьев В.П. Релятивистская пондеромоторная сила квазимонохроматической волны //Прикладная физика. 2005. № 6. С. 14−18.
- Серов А.В. Свойства действующих на заряженную частицу в неоднородной электромагнитной волне пондеромоторных сил //Квантовая электроника. 1999. Т.26(2). С. 179−182.
- Bauer D., Mulser P., Steeb W.-H. Relativistic ponderomotive force, uphill acceleration, and transition to chaos //Phys. Rev. Lett. 1995. Vol.75. P.4622−4626.
- Битук Д.Р., Федоров M.B. Релятивистские пондеромоторные силы //ЖЭТФ. 1999. Т. 116. С.1198−1209.
- Додин И.Я., Фиш Н., Фрайман Г. М. — Дрейфовый лагранжиан для релятивистских частиц в интенсивном лазерном поле. //Письма в ЖЭТФ, 2003. Т.28. Вып.3−4. С.238−242.
- Бахари И., Таранухин В. Д. — Лазерное ускорение электронов в вакууме до энергий 109эВ //Квантовая электроника. 2004. Т.34. № 2. С. 129−134.
- Davis L.W. Theory of electromagnetic beams //Phys. Rev. A. 1979. V.19(3). P. l 177−1179.